油基磁性液体变压器的热特性研究
发布时间：2021-01-10 03:42
油浸式变压器是电力系统中不可或缺的重要组成部分,随着电力变压器单台容量和电压等级的升高,对于工程人员,变压器的损耗升高而使得变压器温升超高已经成为难题。而且,因为油浸式变压器油成本低廉、制造方便、绝缘性好而且还有着稳定的冷却性能,所以被大量使用在电网。中为了改善变压器油中的绝缘特性与减少夹件与油箱的杂散损耗,提出了基于Fe3O4纳米改性油浸式变压器的温度场分析。本文从损耗建模计算以及热点温升的计算和研究等方面进行了深入分析和系统研究,主要创新成果和工作如下:（1）本文采用场路耦合法分别对油基磁性液体变压器与纯油变压器（考虑材料的非线性B–H曲线）的三维非线性涡流场进行计算,采用能量法对变压器短路阻抗进行求解,通过计算所得的短路阻抗与设计值所给出的短路阻抗进行对比,验证了计算的准确性;其中磁感应强度的计算值与设计值基本吻合。分析了磁饱和度分别为200高斯、250高斯、350高斯的磁性液体与纯油之间主空道漏磁通的分布,重点对比了冷却液为纯油的变压器与磁饱和度为350高斯的磁液的变压器之间漏磁通与杂散损耗的不同,通过对变压器结构件漏磁通的分析可以看...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁性液体变压器Fig.1.1magneticliquidtransformer
图 3.1 油浸式变压器模型Fig. 3.1 Model of oil immersed transformer表 3.1 单相自耦变压器绕组参数Table 3.1 Parameters of single-phase autotransformer winding绕组 内径/mm 外径/mm低压 1262 1376中压 1592 2006高压 2230 2700激磁 1388 1450调压 1590 1686表 3.2 单相自耦变压器的基本参数Table 3.2 Basic parameters of single-phase autotransformer参数 数值额定容量 334 MVA冷却方式 ONAN/ONAF （70/100 %一次侧额定电流 1101.9A二次侧额定电流 1430.1 A调压绕组额定电流 1101.9A激磁绕组额定电流 117.4A一次侧匝数 414二次侧匝数 319
沈阳工业大学硕士学位论文式中，N 为有限元单元数量； i hP 为第 i 单元磁滞损耗； i mB 为第 i 单元的磁通密度峰值；ρ 钢板密度； i V 为体积元[48]。总损耗 P 为ehP P P（3.7）3.3 计算结果分析3.3.1 主磁通及验证变压器的电磁场分析对其接下来损耗的研究至关重要。所以本文采用有限元软件MagNet 对油浸式变压器的电磁场进行计算分析，利用场-路耦合法对油浸式变压器的三维时谐场进行计算与分析。对比包含磁饱和度为 200、250、350 高斯的油液与纯油变压器的铁心磁密以及主空道的磁密。铁心磁通密度对比如图 3.2 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]油浸式变压器绕组热点温度的计算与影响因素的研究[J]. 刘凤英,郭振华,景崇友,王建民,杜振斌,韩磊. 变压器. 2014(06)
[2]油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析[J]. 方海彬,刘晓明,赖增辉,彭娜. 变压器. 2013(01)
[3]高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施[J]. 井永腾,李岩,额尔和木巴亚尔. 高电压技术. 2012(08)
[4]半导体纳米粒子改性变压器油的绝缘性能及机制研究[J]. 杜岳凡,吕玉珍,李成榕,陈牧天,周建全,李晓欣,刘通. 中国电机工程学报. 2012(10)
[5]油浸式变压器内流场和温度场的数值模拟研究[J]. 杜莉,王秀春. 变压器. 2012(01)
[6]电力变压器三维涡流场计算与屏蔽问题分析[J]. 额尔和木巴亚尔,李岩,孙昕,张霄霆. 高压电器. 2011(10)
[7]基于Ansoft的变压器磁-热耦合分析[J]. 额尔和木巴亚尔,李岩,孙昕. 变压器. 2011(03)
[8]基于Fluent软件的干式变压器绕组热点温度计算与分析[J]. 崔伟,张喜乐,李永刚,王建民,韩冬杰,贾建刚. 电力科学与工程. 2011(01)
[9]纳米改性变压器油的破坏特性[J]. 周远翔,王云杉,田冀焕,沙彦超,姜鑫鑫,高胜友,孙清华,聂琼. 高电压技术. 2010(05)
[10]顾及旋转铁耗的高速爪极电机三维磁热耦合分析[J]. 黄允凯,胡虔生,朱建国. 电工技术学报. 2010(05)
博士论文
[1]大型电力变压器磁分路及低压引线电流漏磁效应和局部过热的研究[D]. 胡岩.沈阳工业大学 2001
硕士论文
[1]非晶合金干式变压器电磁与热特性研究[D]. 管银军.沈阳工业大学 2015
[2]大型电力变压器三维漏磁场与热场耦合分析[D]. 晏冰.沈阳工业大学 2012
[3]油浸式变压器温度场的数值计算与分析[D]. 刘永志.沈阳工业大学 2012
[4]大型自然油循环导向冷却结构变压器温度场计算研究[D]. 韩鹏.河北工业大学 2005
本文编号：2967991
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁性液体变压器Fig.1.1magneticliquidtransformer
图 3.1 油浸式变压器模型Fig. 3.1 Model of oil immersed transformer表 3.1 单相自耦变压器绕组参数Table 3.1 Parameters of single-phase autotransformer winding绕组 内径/mm 外径/mm低压 1262 1376中压 1592 2006高压 2230 2700激磁 1388 1450调压 1590 1686表 3.2 单相自耦变压器的基本参数Table 3.2 Basic parameters of single-phase autotransformer参数 数值额定容量 334 MVA冷却方式 ONAN/ONAF （70/100 %一次侧额定电流 1101.9A二次侧额定电流 1430.1 A调压绕组额定电流 1101.9A激磁绕组额定电流 117.4A一次侧匝数 414二次侧匝数 319
沈阳工业大学硕士学位论文式中，N 为有限元单元数量； i hP 为第 i 单元磁滞损耗； i mB 为第 i 单元的磁通密度峰值；ρ 钢板密度； i V 为体积元[48]。总损耗 P 为ehP P P（3.7）3.3 计算结果分析3.3.1 主磁通及验证变压器的电磁场分析对其接下来损耗的研究至关重要。所以本文采用有限元软件MagNet 对油浸式变压器的电磁场进行计算分析，利用场-路耦合法对油浸式变压器的三维时谐场进行计算与分析。对比包含磁饱和度为 200、250、350 高斯的油液与纯油变压器的铁心磁密以及主空道的磁密。铁心磁通密度对比如图 3.2 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]油浸式变压器绕组热点温度的计算与影响因素的研究[J]. 刘凤英,郭振华,景崇友,王建民,杜振斌,韩磊. 变压器. 2014(06)
[2]油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析[J]. 方海彬,刘晓明,赖增辉,彭娜. 变压器. 2013(01)
[3]高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施[J]. 井永腾,李岩,额尔和木巴亚尔. 高电压技术. 2012(08)
[4]半导体纳米粒子改性变压器油的绝缘性能及机制研究[J]. 杜岳凡,吕玉珍,李成榕,陈牧天,周建全,李晓欣,刘通. 中国电机工程学报. 2012(10)
[5]油浸式变压器内流场和温度场的数值模拟研究[J]. 杜莉,王秀春. 变压器. 2012(01)
[6]电力变压器三维涡流场计算与屏蔽问题分析[J]. 额尔和木巴亚尔,李岩,孙昕,张霄霆. 高压电器. 2011(10)
[7]基于Ansoft的变压器磁-热耦合分析[J]. 额尔和木巴亚尔,李岩,孙昕. 变压器. 2011(03)
[8]基于Fluent软件的干式变压器绕组热点温度计算与分析[J]. 崔伟,张喜乐,李永刚,王建民,韩冬杰,贾建刚. 电力科学与工程. 2011(01)
[9]纳米改性变压器油的破坏特性[J]. 周远翔,王云杉,田冀焕,沙彦超,姜鑫鑫,高胜友,孙清华,聂琼. 高电压技术. 2010(05)
[10]顾及旋转铁耗的高速爪极电机三维磁热耦合分析[J]. 黄允凯,胡虔生,朱建国. 电工技术学报. 2010(05)
博士论文
[1]大型电力变压器磁分路及低压引线电流漏磁效应和局部过热的研究[D]. 胡岩.沈阳工业大学 2001
硕士论文
[1]非晶合金干式变压器电磁与热特性研究[D]. 管银军.沈阳工业大学 2015
[2]大型电力变压器三维漏磁场与热场耦合分析[D]. 晏冰.沈阳工业大学 2012
[3]油浸式变压器温度场的数值计算与分析[D]. 刘永志.沈阳工业大学 2012
[4]大型自然油循环导向冷却结构变压器温度场计算研究[D]. 韩鹏.河北工业大学 2005
本文编号：2967991
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2967991.html
教材专著
